DE69724147T2 - PRODUCTION OF FIBROUS PREFORMS COATED WITH A BORNITRIDE COATING AND COMPOSITES THAT CONTAIN THEM - Google Patents

PRODUCTION OF FIBROUS PREFORMS COATED WITH A BORNITRIDE COATING AND COMPOSITES THAT CONTAIN THEM Download PDF

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Description

Die vorliegende Erfindung hat als Ziel die Herstellung von Faser-Vorformen, die mit einer Beschichtung aus Bornitrid bedeckt sind; wobei die Beschichtung (welche auf den vorgebildeten Faser-Vorformen erzeugt wird) eine neuartige Struktur darstellt, und die Herstellung von thermostrukturalen (bei Wärme belastbaren) Verbundmaterialien, deren Verstärkungstextur durch die Faser-Vorformen gebildet wird.The present invention has as Aim to manufacture fiber preforms with a coating are covered with boron nitride; where the coating (which on the pre-formed fiber preforms) a new structure represents, and the manufacture of thermostructural (heat-resistant) Composite materials, their reinforcement texture through the fiber preforms is formed.

Seit mehreren Jahren hat die Anmelderin die Verfestigung und Verdichtung von Kompositen (Verbundmaterialien) mittels Gas durchgeführt, insbesondere mit SiC-Matrix, durch Verwendung der Technik der chemischen Infiltration in der Dampfphase (CVI). Diese Technik ist sehr zuverlässig und erlaubt die Herstellung von Materialien mit sehr guter Qualität und von Stücken mit relativ komplexen Formen. Im Rahmen eines Schritts der Verringerung der Kosten und Zeitspannen können jedoch bestimmte Schritte diese Technik durch einen Schritt mittels Flüssigkeit ersetzt werden.The applicant has for several years the solidification and compaction of composites (composite materials) carried out by means of gas, especially with SiC matrix, using the technique of chemical Infiltration in the vapor phase (CVI). This technique is very reliable and allows the production of materials with very good quality and of pieces with relatively complex shapes. As part of a reduction step of costs and time spans however, certain steps follow this technique through one step liquid be replaced.

Gemäß der Technik der chemischen Infiltration in der Dampfphase (CVI) wird die zu behandelnde Faser-Vorform während einer ersten Zeispanne in einem Ofen zwischen einer Grafit-Halterung angeordnet, um dort mit einer Interphase beschichtet zu werden; die Interphase kann insbesondere aus einer Schicht aus Pyrokohlenstoff oder Bornitrid bestehen, wobei sie eine lamellenartige Mikrostruktur aufweist. Die genannten Halterungen, sperrig und kostspielig, haben eine begrenzte Lebensdauer und begrenzen die Beladungskapazität des Ofens. Während einer zweiten Zeitspanne nach einer ersten Ablagerung der Matrix mittels Gas wird die Vorform verfestigt, und es ist möglich, die Geräteausstat tungen zu entnehmen für die Weiterführung der Verdichtung mittels Gas (FR-A-2 714 076).According to the technique of chemical Infiltration in the vapor phase (CVI) becomes the fiber preform to be treated while a first time span in an oven between a graphite holder arranged to be coated with an interphase there; the interphase can in particular consist of a layer of pyrocarbon or boron nitride, where they have a lamellar microstructure having. The brackets mentioned, bulky and expensive, have have a limited lifespan and limit the loading capacity of the furnace. While a second period after a first deposition of the matrix the preform is solidified by gas, and it is possible to Equipment features can be seen for the continuation compression using gas (FR-A-2 714 076).

Zum endgültigen Zweck der vollständigen Abschaffung der Halterungen aus Grafit hat die Anmelderin ein Verfahren zur Verfestigung der Faser-Vorformen mittels Flüssigkeit entwickelt. Gemäß diesem Verfahren werden die Vorformen mit einem Harz des Phenol-Typs vorimprägniert; sie werden anschließend einer thermischen Behandlung unterzogen (welche die Vernetzung und die Pyrolyse des Harzes gewährleistet), wobei sie durch eine metallische Halterung gehalten werden, welche für eine große Anzahl von Vorgängen wiederverwendbar ist; nach Abschluss der thermischen Behandlung werden sie zurück geholt, wobei sie ausreichend verfestigt sind, um durch CVI verdichtet zu werden ohne die Haltevorrichtung. Die so erhaltenen, durch eine Keramikmatrix verdichteten Vorformen weisen nicht immer befriedigende mechanische Eigenschaften in dem Maße auf, wie während des Rückzugs des Polymers (während seiner Pyrolyse) der Rückstand des Letzteren keine leistungsfähige Interphase bildet. Im Rahmen dieses Verfahrens, bei welchem die Verfestigung mittels Flüssigkeit durchgeführt wird, hat es sich daher als notwendig erwiesen, eine Interphase mittels Gas herzustellen:

  • – entweder vor der Phase der Imprägnierung mit dem Harz;
  • – oder auf die verdichteten Vorformen (FR-A-2 707 287).
For the ultimate purpose of completely abolishing the graphite mounts, the applicant has developed a process for solidifying the fiber preforms with liquid. According to this method, the preforms are pre-impregnated with a phenol type resin; they are then subjected to a thermal treatment (which ensures the crosslinking and pyrolysis of the resin), being held by a metallic holder which is reusable for a large number of operations; on completion of the thermal treatment, they are retrieved, being sufficiently solidified to be compressed by CVI without the holding device. The preforms obtained in this way, compacted by a ceramic matrix, do not always have satisfactory mechanical properties to the extent that during the withdrawal of the polymer (during its pyrolysis) the residue of the latter does not form an efficient interphase. In the course of this method, in which the solidification is carried out using liquid, it has therefore proven necessary to produce an interphase using gas:
  • - either before the impregnation phase with the resin;
  • - or on the compacted preforms (FR-A-2 707 287).

Um die mit der Gegenwart von Kohlenstoff verbundenen Probleme der Oxidation zu vermeiden, ist es notwendig, eine Interphase und eine verfestigende Matrix mit einem oder mehreren keramischen Materialien herzustellen.To those with the presence of carbon To avoid related problems of oxidation, it is necessary an interphase and a solidifying matrix with one or more manufacture ceramic materials.

In diesem Zusammenhang hat die Anmelderin ein neues Verfahren entwickelt, welches zu einem neuen Produkt führt, das insbesondere interessant ist bei verschiedenen Ausführungsarten. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, an der Oberfläche der Fasern der Vorform eine neue Beschichtungsstruktur zu erzeugen, welche ab einer bestimmten Dicke selber die zwei Funktionen der Interphase und der verfestigenden Phase gewährleistet. Diese filmartige Be schichtung umhüllt auch in befriedigender und stabiler Weise die Fasern der Vorform (man beobachtet einen schwachen Rückgang des Volumens am Ende der Pyrolyse, und diese erzeugte Beschichtung löst sich nicht von den Fasern ab) und bildet eine Interphase, welche einen dissipativen Bruch (nicht-fragiler Bruchmodus) des End-Verbundmaterials ermöglicht.In this context, the applicant developed a new process that leads to a new product that is particularly interesting in the case of different types of execution. The method according to the invention allows it, on the surface to create a new coating structure of the fibers of the preform, which itself has the two functions of a certain thickness Interphase and the solidifying phase guaranteed. This film-like Coating coated also the fibers of the preform in a satisfactory and stable manner (A slight decrease in volume is observed at the end pyrolysis, and this coating does not detach from the fibers ab) and forms an interphase, which is a dissipative break (non-fragile fracture mode) of the final composite material.

Die Ergebnisse, auf welchen die vorliegende Erfindung basiert, wurden aufgrund von Recherchen erhalten, die in verschiedenen Richtungen geführt wurden. Die Anmelderin hat verschiedene Verbundmaterialien, Vorstufen der verfestigenden Phase und insbesondere Vorstufen von SiC getestet, wie z. B. Polyvinylhydrogensilan (PVS, genauer das PVS 200 der Flamel Technologies Gesellschaft) und Polysilastyrol (PSS, genauer das PSS 400 der Nippon Soda Gesellschaft), separat oder gemischt verwendet und hat Vorstufen von BN (Bornitrid) getestet, wie z. B. Polyborazilen und polykondensiertes Polyborazin. Mit diesem letzten Typ von Vorstufe wurden sehr überraschende und interessante Ergebnisse erhalten. Eine BN-Beschichtung, mit neuartiger Struktur und sehr leistungsfähig als Interphase (geeignet, eine effektive verfestigende Interphase zu bilden) und als verfestigende Phase, wurde erhalten. Diese BN-Beschichtung weist charakteristischerweise eine granuläre, mikroporöse (zellenartige) Struktur auf.The results on which the present Invention based have been obtained based on research that led in different directions were. The applicant has various composite materials, preliminary stages the solidifying phase and especially precursors of SiC tested, such as B. polyvinylhydrosilane (PVS, more precisely the PVS 200 of Flamel Technologies Gesellschaft) and Polysilastyrol (PSS, more precisely that PSS 400 from Nippon Soda Gesellschaft), used separately or mixed and has tested BN (boron nitride) precursors such as B. polyborazils and polycondensed polyborazine. With this last type of prepress were very surprising and get interesting results. A BN coating, with new structure and very efficient as interphase (suitable, to form an effective solidifying interphase) and as a solidifying one Phase was obtained. This BN coating is characteristic a granular, microporous (cell-like) structure.

Somit hat die vorliegende Erfindung als Hauptziel Faser-Vorformen, deren Fasern mit einer Beschichtung aus Bornitrid bedeckt sind, die dazu bestimmt ist, eine Interphase zwischen den Fasern und einer Verdichtungsmatrix der Vorformen zu bilden; die auf den vorgebildeten Faser-Vorformen erzeugte Beschichtung aus Bornitrid weist charakteristischerweise eine granuläre Struktur mit Mikroporen zwischen den Körnern der genannten Struktur auf.Thus, the present invention has as its main object fiber preforms, the fibers of which are covered with a coating of boron nitride, which is intended to form an interphase between the fibers and a compression matrix of the preforms; the boron nitride coating produced on the preformed fiber preforms characteristically has a granular structure with micropores between the grains of the structure mentioned.

Eine solche mikroporöse oder zellenartige Struktur, welche aus einer Anordnung von kleinen Körnern oder Granula resultiert, ist vollständig neuartig für eine Faserbeschichtung aus Bornitrid. Gemäß dem Stand der Technik haben mittels Gas erzeugte Bornitrid-Beschichtungen tatsächlich im allgemeinen eine dichte Struktur des laminaren Typs. Im J. Am. Ceram. Soc., 74 (10), Oktober 1991, 2482–2487 wurde berichtet, dass eine mikroporöse Bornitrid-Beschich tung mittels Gas erhalten wurde, aber die Struktur dieser Beschichtung blieb vom laminaren, schichtartigen Typ. Die Autoren haben die Porosität dieser erhaltenen mikroporösen Struktur mit der Porosität von turbostratischem Pyrokohlenstoff verglichen (pyrocarbone turbostratique). Im Inneren dieser Struktur ist die Schichtung von strukturalen Basiseinheiten fehlerhaft, was der Struktur ihren laminaren, mikroporösen Charakter verleiht.Such a microporous or cell-like structure, which consists of an arrangement of small grains or Granule results is complete novel for a fiber coating made of boron nitride. According to the state of the art gas boron nitride coatings actually in the generally a dense structure of the laminar type. In J. Am. Ceram. Soc., 74 (10), October 1991, 2482-2487, it was reported that a microporous Boron nitride coating was obtained using gas, but the structure this coating remained of the laminar, layered type. The Authors have porosity this obtained microporous structure with the porosity compared to turbostratic pyrocarbon (pyrocarbone turbostratique). Inside this structure is the stratification of basic structural units flawed, giving the structure its laminar, microporous character gives.

Die neuartige, granuläre mikroporöse Struktur der Bornitrid-Beschichtung der Erfindung würde insbesondere mikrographisch sichtbar gemacht (siehe die beigefügten Figuren der vorliegenden Beschreibung).The new, granular microporous structure the boron nitride coating of the invention would in particular be micrographic made visible (see the attached figures of the present Description).

Die Erfinder haben z. B. Bornitridkörner beobachtet, deren Durchmesser zwischen 40 und 50 nm aufweist, und deren Anordnung eine mikroporöse Beschichtung mit einer Porosität von ca. 20% bildet.The inventors have e.g. B. boron nitride grains observed whose diameter has between 40 and 50 nm, and their arrangement a microporous Coating with a porosity of about 20%.

Eine granuläre zellenartige Struktur des Typs der Erfindung ist besonders interessant, einerseits dadurch, dass sie die Ausbreitung von Rissen unter Spannung begrenzt und andererseits dadurch, dass sie die abschließende Entkopplung Matrix/Verstärkung der Verbundwerkstoffe unterstützt, dadurch, dass sie ermöglicht, bei ihrem Reißen unter Spannung Energie-verteilend zu sein.A granular cellular structure of the The type of the invention is particularly interesting, on the one hand because that it limits the spread of cracks under tension and on the other hand, by the final decoupling matrix / amplification of the Composite materials supported, in that it enables when it tears to be energy-distributing under tension.

Bornitrid, welches auf übliche Weise die gemäß der Erfindung hergestellten Faser-Vorformen bedeckt, weist somit auf charakteristische Weise eine granuläre mikroporöse Struktur auf. Die Poren der Struktur sind im Submikron-Bereich. Sie weisen daher im allgemeinen einen Durchmesser von im Mittel unter einem Mikrometer auf.Boron nitride, which in the usual way the according to the invention manufactured fiber preforms covered, thus shows characteristic Way a granular microporous Structure on. The pores of the structure are in the submicron range. You point therefore generally a diameter of less than one on average Micrometer on.

Das Bornitrid kann auf den Fasern der Vorformen mit einer mehr oder weniger starken Dicke abgelagert worden sein. Im allgemeinen haben die gemäß der Endung hergestellten Faser-Vorformen Fasern, welche mit der Beschichtung über eine mittlere Dicke zwischen 0,1 μm und 1,2 μm bedeckt sind.The boron nitride can be found on the fibers of the preforms are deposited with a more or less thick thickness have been. Generally, those made according to the ending Fiber preforming Fibers that are coated with a coating average thickness between 0.1 μm and 1.2 μm are covered.

Um vorzugsweise eine gefestigte Interphase zu bilden, hat die mikroporöse (BN) Beschichtung eine Dicke von 0,4 μm oder mehr, im allgemeinen zwischen 0,4 und 1,2 μm. Die Masse einer solchen erfindungsgemäßen Beschichtung, welche eine gefestigte Interphase bilden, bildet daher ungefähr 10 bis 15% der Masse der Faser-Vorform, deren Fasern mit der Beschichtung bedeckt sind. Es wird an dieser Stelle festgestellt, dass gemäß der Erfindung das Auftreten einer größeren Masse in keiner Weise ausgeschlossen ist; das heißt, dass die mikroporöse Bornitrid-Beschichtung eine Dicke von über 1,2 μm aufweisen kann. In jedem Fall beträgt die Dicke der Beschichtung im allgemeinen weniger als 5 μm.Preferably a solid interphase has to form the microporous (BN) coating a thickness of 0.4 μm or more, in general between 0.4 and 1.2 μm. The mass of such a coating according to the invention, which a form solid interphase, therefore forms approximately 10 to 15% of the mass of the Fiber preform, the fibers of which are covered with the coating. It it is found at this point that according to the invention the occurrence a larger mass is in no way excluded; that is, the microporous boron nitride coating a thickness of over 1.2 μm can. In any case the thickness of the coating generally less than 5 microns.

Die Faser-Vorformen, deren Fasern mit einer Bornitrid-Beschichtung mit mikroporöser Struktur mit einer Dicke von ≤0,4 μm beschichtet sind; im allgemeinen 0,1 μm ≤ e < 0,4 μm – bilden trotzdem in gleicher Weise Teil des Hauptziels der vorliegenden Erfindung. Sie sind neu. diese Beschichtung kann eine Interphase mit geeigneten Eigenschaften darstellen.The fiber preforms, their fibers with a boron nitride coating with a microporous structure with a thickness coated with ≤0.4 μm are; generally 0.1 μm ≤ e <0.4 μm - form nevertheless part of the main aim of the present Invention. They are new. this coating can be an interphase with suitable properties.

Die Faser-Vorformen, welche mit einer Bornitrid-Beschichtung mit originaler Struktur – granuläre mikroporöse oder zellenartige Beschichtung – bedeckt sind, sind im allgemeinen auf Basis von wärmebeständigen Fasern, welche gewählt sind aus den Kohlenstofffasern und Keramikfasern des Carbid-, Nitrid- oder Oxid-Typs, insbesondere Siliciumcarbid-Fasern.The fiber preforms, which with a Boron nitride coating with original structure - granular microporous or cell-like coating - covered are generally based on heat-resistant fibers which are selected from the carbon fibers and ceramic fibers of the carbide, nitride or oxide type, especially silicon carbide fibers.

In allgemeiner Weise können Faser-Vorformen durch Wicklung von Strängen, Fasern oder Fäden erhalten werden, durch Übereinanderschichten von unidirektionalen Lagert (Gelegen aus Fäden oder Seilen) oder Übereinanderschichten von zweidimensionalen Lagen (Geweben oder Filzen), welche eventuell untereinander durch Vernadeln oder dreidimensionales Verweben von Fasern oder Fäden verbunden sind... Die Faser-Vorformen der Erfindung existieren daher gemäß verschiedenen Herstellungsvarianten. Sie können sich allen existierenden Formen von Faser-Vorformen aus dem Stand der Technik unterordnen.In general, fiber preforms can by winding strands, Fibers or threads can be obtained by layering of unidirectional bearings (laid out of threads or ropes) or layers of two-dimensional layers (fabrics or felts), which may with each other by needling or three-dimensionally weaving Fibers or threads are connected ... The fiber preforms of the invention therefore exist according to various Manufacturing variations. You can all existing forms of fiber preforms from the stand subordinate to technology.

Das zweite Ziel der Erfindung betrifft die Erzeugung von thermostrukturalen Verbundmaterialien, welche ausgehend von Faser-Vorformen der Erfindung, welche mit ihrer neuen Bornitrid-Beschichtung bedeckt sind, erhalten werden.The second object of the invention relates the production of thermostructural composite materials, which starting from fiber preforms of the invention, which with their new Boron nitride coating are covered.

Die thermostrukturalen Verbundmaterialien werden auf klassische Weise erhalten, durch Verdichtung der Vorformen mit einer Matrix; wobei die Verdichtung durch CVI ausgeführt wird. Die auftretende Matrix kann aus einer Kohlenstoffmatrix oder einer Keramikmatrix bestehen.The thermostructural composite materials are obtained in a classic way, by compacting the preforms with a matrix; the compression is carried out by CVI. The matrix that occurs can consist of a carbon matrix or a Ceramic matrix exist.

Zum zweiten Ziel der vorliegenden Erfindung gehört die Herstellung von Kohlenstoff/Kohlenstoff (C/C)-Verbundwerkstoffen, welche eine mit granulärem, mikroporösen BN-beschichtete Kohlenstofffaser-Verstärkung und eine Matrix aus Kohlenstoff aufweisen und Verbundstoffe mit Keramikmatrix (CMC), welche eine Verstärkung aus Wärmebeständigen Fasern (Kohlenstoff oder Keramik), die mit granulärem, mikroporösen BN bedeckt sind, und eine Keramikmatrix aufweisen; insbesondere jene des Typs C/SiC (Faserverstärkung aus Kohlenstoff und Matrix aus Siliciumcarbid) und jene des Typs SiC/SiC oder Oxid/SiC (Verstärkung mit Fasern auf einer Basis mit Siliciumcarbid oder mit Oxiden und Matrix aus Siliciumcarbid). Im Rahmen der zweiten Aufgabe der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Verbundwerkstoffe mit Keramikmatrix dieses letzten Typs bevorzugt und weiter insbesondere die SiC/SiC-Verbundwerkstoffe, deren Verstärkungsfasern der Vorform bedeckt sind mit einer Beschichtung aus granulärem, mikroporösen Bornitrid (wobei diese Beschichtung vorteilhaft eine ausreichende Dicke aufweist, um eine verfestigende Interphase zu bilden).The second object of the present invention is to produce carbon / carbon (C / C) composites which have a carbon fiber reinforcement with a granular, microporous BN-coated carbon matrix and a matrix of carbon and composites with a ceramic matrix (CMC) which have a reinforcement from heat-resistant fibers (carbon or ceramic) covered with granular, microporous BN and having a ceramic matrix; in particular those of the type C / SiC (fiber reinforcement made of carbon and matrix made of silicon carbide) and those of the type SiC / SiC or oxide / SiC (reinforcement with fibers based on silicon carbide or with oxides and matrix made of silicon carbide). Within the scope of the second object of the present invention, in particular composite materials with a ceramic matrix of this last type preferred and further in particular the SiC / SiC composite materials, the reinforcing fibers of the preform are covered with a coating of granular, microporous boron nitride (this coating advantageously having a sufficient thickness to form a solidifying interphase).

Das Herstellungsverfahren der Faservorformen, welche mit Bornitrid mit der neuen Struktur beschichtet sind. Dieses Verfahren – Verfahren mittels Flüssigkeit – weist auf:

  • – die Herstellung einer wasserfreien Lösung von polykondensiertem Borazin;
  • – Imprägnieren unter trockener Atmosphäre, bevorzugt unter trockenem Stickstoff oder Argon, der Faser-Vorformen, welche einen geeigneten Oberflächenzustand für die wasserfreie Lösung aus polykondensiertem Borazin aufweisen;
  • – Pyrolyse unter trockener Atmosphäre, bevorzugt unter trockenem Stickstoff oder Argon, der imprägnierten Faser-Vorformen.
The manufacturing process of the fiber preforms which are coated with boron nitride with the new structure. This method - method using liquid - has:
  • - the preparation of an anhydrous solution of polycondensed borazine;
  • Impregnation under a dry atmosphere, preferably under dry nitrogen or argon, of the fiber preforms which have a suitable surface condition for the anhydrous solution of polycondensed borazine;
  • - Pyrolysis in a dry atmosphere, preferably under dry nitrogen or argon, of the impregnated fiber preforms.

Die Imprägnierung wird auf übliche Weise durchgeführt mit einer Lösung von polykondensiertem Borazin für den Fall der Vorstufe der Bornitrid-Beschichtung mit granulärer, zellenartiger Struktur. Das monomere, flüssige, farblose sehr wenig viskose Borazin, dessen Siedepunkt nur 55°C beträgt, kann direkt verwendet werden, um die Faser-Verstärkungen der letztendlich angestrebten Verbundmaterialien zu imprägnieren, denn es verflüchtigt sich von dem Beginn der Wärmebehandlung, nach der Pyrolyse, an (ohne die Polymer-Vorstufe von BN zu erzeugen). Es muss daher vorher polymerisiert werden. Im Rahmen des Verfahrens der Erfindung wird es durch Kondensierung polymerisiert. Die Polymerisation wird unter Bedingungen durchgeführt, die zu einem kondensierten. Polymer führen, d. h. dessen Struktur auf Basis von miteinander verbundenen Borazinringen ist. Man kommt weiter vorne im vorliegenden Text auf dieses polykondensierte Borazin zurück, auf eine Herstellungsart desselben: durch chemisch induzierte Polymerisation des Borazins und auf die Herstellung der Imprägnierungslösung, welche die Vorstufe der neuen, erfindungsgemäßen Bornitrid-Beschichtung einschließt. Es wird nunmehr deutlich gemacht, dass Borazin, welches sehr hydrolyseanfällig ist (es wird durch Hydrolyse in Borsäure umgewandelt, wobei sich Ammoniak bildet), nur in vollständig trockener Atmosphäre gehandhabt werden kann und dass es sich bei seinem kondensierten Polymer ebenso verhält. Angesichts dieser Tatsachen weiß der Fachmann, dass die Schritte der Polymerisation und Imprägnierung unter Feuchtigkeitsausschluss (unter trockener Atmosphäre) durchgeführt werden.The impregnation is done in the usual way carried out with a solution of polycondensed borazine for the case of the precursor of the boron nitride coating with granular, cell-like Structure. The monomeric, liquid, colorless very little viscous borazine, whose boiling point is only 55 ° C used directly to the fiber reinforcements of the ultimate goal Impregnating composite materials, because it evaporates from the beginning of the heat treatment, after pyrolysis, on (without producing the polymer precursor of BN). It must therefore be polymerized beforehand. As part of the process According to the invention, it is polymerized by condensation. The polymerization is carried out under conditions which condensed into one. Lead polymer, d. H. its structure is based on interconnected borazine rings. You come earlier in this text on this polycondensed borazine back, to a method of manufacturing the same: by chemically induced polymerization of the borazine and on the preparation of the impregnation solution, which is the precursor of new boron nitride coating according to the invention includes. It is now made clear that borazine, which is very susceptible to hydrolysis (it is by hydrolysis in boric acid converted, whereby ammonia forms), only in completely dry Handled atmosphere and that it can be its condensed polymer as well behaves. Given these facts, he knows Specialist that the steps of polymerization and impregnation with exclusion of moisture (in a dry atmosphere).

Die Imprägnierung mit einer wasserfreien Lösung von polykondensiertem Borazin wird auf den vorgebildeten Vorformen durchgeführt, deren Fasern eine geeignete Oberfläche aufweisen; das heißt im allgemeinen, vorher entfettet. Der Fachmann berücksichtigt, dass geeignete kommerzielle erhältliche Fasern tatsächlich gefettet auf den Markt kommen, um das Verweben zu erleichtern. Die Entfettung besteht auf klassische Weise in einer thermischen Behandlung. Eine solche Vorbehandlung (Entfettung) ist insbesondere beschrieben in FR-A-2 640 258. Sie wird vorteilhaft vervollständigt durch eine Behandlung zur Reduktion des Sauerstoffanteils auf der Oberfläche der Fasern. Diese Vorbereitung vor Imprägnierung der Faser-Vorformen (der Fasern, welche die Vorformen bilden) ist ein dem Fachmann bekannter Schritt.Impregnation with an anhydrous solution of polycondensed borazine is placed on the preformed preforms carried out, whose fibers have a suitable surface; that is generally degreased beforehand. The expert takes into account that suitable commercially available Fibers actually come greased to the market to facilitate weaving. The Degreasing is traditionally a thermal treatment. Such pretreatment (degreasing) is particularly described in FR-A-2 640 258. It is advantageously completed through a treatment to reduce the oxygen content on the surface of the fibers. This preparation before impregnation of the fiber preforms (the fibers that form the preforms) is one known to those skilled in the art Step.

Was die Imprägnierung der Vorformen anbelangt, kann sie gemäß unterschiedlicher Varianten durchgeführt werden, welche an ihre Geometrie und ihre Ausmaße angepasst sind. Sie kann insbesondere mit einem Vollbad oder Schicht für Schicht durchgeführt werden.As for the impregnation of the preforms, can be according to different Variants carried out which are adapted to their geometry and dimensions. she can in particular with a full bath or layer by layer.

Die vorliegende Lösung mit polykondensiertem Borazin ist, wie bereits erwähnt, eine wasserfreie Lösung. Im allgemeinen handelt es sich um eine richtige Lösung, aber es ist nicht ausgeschlossen, die Imprägnierung mit Solen durchzuführen. Als Lösungsmittel ist bevorzugt Tetrahydrofuran (THF) oder jeder andere Ether vorhanden, welcher einen Siedepunkt über dem Siedepunkt des Tetrahydrofurans besitzt, sowie Ethylenglycoldimethylether (bzw. 1,2-dimethoxyethan), allgemein bekannt als Monoglyme. Im Rahmen einer bevorzugten Variante der Durchführung des Verfahrens der Erfindung wird die Verwendung von wasserfreiem Tetrahydrofuran (THF) oder Monoglyme als Lösungsmittel für das polykondensierte Borazin bevorzugt.The present solution with polycondensed As already mentioned, borazine is an anhydrous solution. In general, it is a correct solution, however it is not excluded to carry out the impregnation with brine. As solvent preferably tetrahydrofuran (THF) or any other ether is present, which is above a boiling point has the boiling point of tetrahydrofuran, and ethylene glycol dimethyl ether (or 1,2-dimethoxyethane), commonly known as monoglyme. As part of a preferred variant of the implementation of the method of the invention will use anhydrous tetrahydrofuran (THF) or Monoglyme as a solvent for the polycondensed borazine preferred.

Die Menge der bereitzustellenden Lösung ist so, dass sie durch Kapillarkräfte in der Vorform gehalten werden kann, welche erzeugt werden durch die Nähe der einheitlichen Fasern: Sie wird festgelegt durch das freie Volumen (von den Fasern freigelassen) der zu beschichtenden Vorform. Die Konzentration des polykondensierten Borazins in der Lösung ist natürlich abhängig von der gewünschten Dicke der Beschichtung. Dieser technische Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt für den Fachmann, der sich mit Verfestigungsverfahren von Faservorformen mittels Flüssigkeit auskennt, kein Problem dar. Es lässt sich an dieser Stelle angeben, dass die Berechnung der Masse mPBA des polykondensierten Borazins zur Ablagerung auf einer Phase, um nach Pyrolyse eine Interphase mit gewünschter Dicke ef zu erhalten, der Gleichung folgt: mPolyborazin = RPolymerisationn|πρBarazin(Vi/Vf)·ef·(D + ef) wobei:
RPolyborazin ist die Polymerisationsausbeute: RPolymerisation = mPolyborazin/mBorazin; n ist die Anzahl der Fasern pro Strang,
| ist die Gesamtlänge des Strangs, welcher die Vorform bildet,
ρBorazin ist die Dichte des Borazins,
D ist der Durchmesser der Fasern,
Vi/Vf ist das Verhältnis zwischen dem Volumen Vi des eingesetzten Borazins, und das Volumen Vf des Bornitrids, welches nach der Pyrolyse der Polyborazin-Zwischenstufe entsteht.
The amount of solution to be provided is such that it can be held in the preform by capillary forces, which are generated by the proximity of the uniform fibers: it is determined by the free volume (released from the fibers) of the preform to be coated. The concentration of the polycondensed borazine in the solution is of course dependent on the desired thickness of the coating. This technical aspect of the present invention poses no problem for the person skilled in the art who is familiar with solidification processes of fiber preforms by means of liquid. It can be stated here that the calculation of the mass m PBA of the polycondensed borazine for deposition on a phase in order to to obtain an interphase with the desired thickness e f after pyrolysis, following the equation: m polyborazine = R polymerization n | πρ barazin (Vi / Vf) · e f · (D + e f ) in which:
R polyborazine is the polymerization yield : R polymerization = m polyborazine / m borazine ; n is the number of fibers per strand,
| is the total length of the strand that forms the preform,
ρ borazine is the density of borazine,
D is the diameter of the fibers,
V i / V f is the ratio between the volume V i of the borazine used, and the volume V f of the boron nitride, which arises after the pyrolysis of the polyborazine intermediate.

Das polykondensierte Borazin, Vorstufe der erfindungsgemäßen, neuartigen Bornitridbeschichtung, wird, wie bereits erwähnt, durch Polymerisation von Borazin erhalten.The polycondensed borazine, precursor the novel of the invention Boron nitride coating, as already mentioned, by polymerization of Get borazin.

Es ist bekannt, dass die Borazin-Polymerisation gemäß zwei unterschiedlichen Reaktionsmechanismen ablaufen kann, welche hier gezeigt sind:

Figure 00090001
It is known that the borazine polymerization can proceed according to two different reaction mechanisms, which are shown here:
Figure 00090001

Die erste Studie der Polymerisation von wurde 1961 durch Laubengayer und Mitarbeiter durchgeführt (A. W. Laubengayer, P. Moaws und R. F. Proter, J. Amer. Chem. Soc., 1961, 83, 1337). Von 1990 bis 1994 haben Sneddon und Mitarbeiter (P. J. Fazen, H. S. Beck, A. T. Lynch, E. E. Remsen und L. G. Sneddon, Chem Mater., 1990, 2, 96 und R. T. Paine und L. G. Sneddon, Chem. Tech., 1994, 29) Polyborazilen durch eine Thermolyse über 48 Stunden bei 70°C unter Vakuum von Borazin erhalten. Diese Autoren haben festgestellt, dass die Reaktion gemäß einem Mechanismus abläuft, welcher identisch mit dem ersten der beiden oben gezeigten Reaktionsmechanismen ist; das heißt mit einem Freisetzen von Wasserstoff. Der Wasserstoff muss regelmäßig entfernt werden, und seine gefährlichen Eigenschaften lassen sich nicht ignorieren... Das PolyBorazilen (vom Polybiphenyl-Typ), welches gemäß dem ersten der beiden oben genannten Mechanismen erhalten wird, ist im Patent US-A-5 502 142 als Keramikvorstufe beschrieben.The first study of polymerization was carried out in 1961 by Laubengayer and co-workers (A. W. Laubengayer, P. Moaws and R. F. Proter, J. Amer. Chem. Soc., 1961, 83, 1337). From 1990 to 1994, Sneddon et al (P. J. Fazen, H. S. Beck, A. T. Lynch, E. E. Remsen and L. G. Sneddon, Chem Mater., 1990, 2, 96 and R. T. Paine and L. G. Sneddon, Chem. Tech., 1994, 29) Polyborazils by thermolysis for 48 hours at 70 ° C under vacuum received from Borazin. These authors have found that the Reaction according to a Mechanism expires which is identical to the first of the two reaction mechanisms shown above is; this means with a release of hydrogen. The hydrogen needs to be removed regularly be, and its dangerous Properties cannot be ignored ... The PolyBorazilen (from Polybiphenyl type), which according to the first of the two mechanisms mentioned above is obtained in the patent US-A-5 502 142 described as a ceramic precursor.

1995 wurden die beiden Zwischenstufen Borazanaphtalen und DiBorazin isoliert und durch 1H NMR und 11B NMR, durch Massenspektroskopie und durch Röntgenanalyse charakterisiert (P. J. Fazen, E. E. Remsen, J. S. Beck, P. J. Carroll, A. R. Mc. Ghie, et L. G. Sneddon, Chem. Mater, 1995, 7, 1942).In 1995 the two intermediate stages borazanaphthalene and DiBorazin were isolated and characterized by 1 H NMR and 11 B NMR, by mass spectroscopy and by X-ray analysis (PJ Fazen, EE Remsen, JS Beck, PJ Carroll, AR Mc. Ghie, et LG Sneddon, Chem. Mater , 1995, 7, 1942).

In der Tat ist es der Erfolg der Erfinder, dass sie klar gezeigt haben, dass:

  • – wenn die Polymerisation ohne chemische Induktion durchgeführt wird (gemäß Stand der Technik), läuft sie durch den einen und den anderen der beiden oben genannten Mechanismen ab, wobei der erste, bei welchem die Zwischenstufe vom Typ Polybiphenyl ist, zu einer Freisetzung von Wasserstoff führt und sich über eine lange Dauer erstreckt;
  • – wenn die Polymerisation in Gegenwart eines chemischen Induktors durchgeführt wird, läuft allein das zweite Reaktionsschema ab, welches über eine Zwischenstufe des Naphtalin-Typs (Borazanaphtalin) läuft. Der zweite Weg, welcher eine Ringöffnung in Gang setzt, wobei ein komplexes Aminoboran entsteht, führt nicht zur Freisetzung von gasförmigem Wasserstoff und ermöglicht es, die Reaktion in weniger als zwei Stunden durchzuführen.
Indeed, it is the success of the inventors that they have clearly shown that:
  • If the polymerization is carried out without chemical induction (according to the prior art), it proceeds through one and the other of the two above-mentioned mechanisms, the first, in which the intermediate is of the polybiphenyl type, leads to a release of hydrogen and extends over a long period;
  • - If the polymerization is carried out in the presence of a chemical inductor, the second reaction scheme runs alone, which runs via an intermediate stage of the naphthalene type (borazanaphtaline). The second way, which starts a ring opening, whereby a complex aminoborane is formed, does not lead to the release of gaseous hydrogen and enables the reaction to be carried out in less than two hours.

Dieser zweite Weg der Synthese ist völlig neuartig. Er erzeugt somit polykondensierte Borazine, d. h. im Inneren ihrer Struktur sind Borazinringe miteinander verbunden. Diese Struktur unterscheidet sich von der Struktur des Polybiphe nyl-Typs, wie oben festgestellt; sie unterscheidet sich außerdem von anderen Strukturen, bei welchen die Borazinringe durch Brücken des -NH- Typs verbunden sind (siehe die in dem Patent US-A-5 204 295 und der Anmeldung GB-A-2 163 761 beschriebenen Polymere), oder des -N(CH3)- Typs verbunden sind (siehe die in der Anmeldung EP-A-0 448 432 beschriebenen Polymere).This second way of synthesis is completely new. It thus produces polycondensed borazines, ie borazine rings are connected to one another in the interior of their structure. This structure differs from the structure of the polybiphenyl type as stated above; it also differs from other structures in which the borazine rings are connected by bridges of the -NH type (see the polymers described in patent US-A-5 204 295 and application GB-A-2 163 761) or the -N (CH 3 ) - type ver are bound (see the polymers described in application EP-A-0 448 432).

Dieser zweite Syntheseweg des Polyborazins bildet den bevorzugten Weg, um polykondensiertes Borazin als Vorstufe der neuartigen Bornitridbeschichtung von Faser-Vorformen der Erfindung zu erhalten. Er ermöglicht es, die der Freisetzung eines Gases (H2) verbundenen Einschränkungen während des Reaktionslaufs zu vermeiden und die Polymerisation beträchtlich zu beschleunigen.This second synthetic route of polyborazine is the preferred route to obtain polycondensed borazine as a precursor to the novel boron nitride coating of fiber preforms of the invention. It makes it possible to avoid the restrictions associated with the release of a gas (H 2 ) during the course of the reaction and to considerably accelerate the polymerization.

Daher wird gemäß der bevorzugten Variante des Verfahrens der Erfindung das in Lösung zur Imprägnierung der Faser-Vorformen verwendete, polykondensierte Borazin durch chemisch induzierte Polymerisation von Borazin erhalten; diese induzierte Polymerisation wird unter inerter Atmosphäre und wasserfreier Umgebung durchgeführt in Gegenwart mindestens eines Induktors, welcher vorzugsweise gewählt ist unter den primären Mono- oder Diaminen, den sekundären Aminen und dem Ammoniak.Therefore, according to the preferred variant of the method of the invention that in solution for impregnation of the fiber preforms used, polycondensed borazine by chemical means Get induced polymerization of borazine; this induced Polymerization takes place under an inert atmosphere and in an anhydrous environment carried out in the presence of at least one inductor, which is preferably selected among the primary Mono- or diamines, the secondary Amines and ammonia.

Im Rahmen dieser bevorzugten Variante wird insbesondere als chemischer Induktor bevorzugt:

  • – ein primäres Amin der Formel R-NH2, wobei R eine unverzweigte oder verzweigte Alkyl-Gruppe ist, welche 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist und insbesondere primäre Amine der Formel: MeNH2, iPrNH2 und nBuNH2; oder
  • – ein Diamin der Formel H2N-CH2-(CH2)n-NH2, wobei n = 1, 2, 3, 4 oder 5 und insbesondere das Ethylendiamin (H2N-CH2-CH2-NH2); oder
  • – Ammoniak. Diese Polymerisation wird in diesem Zusammenhang vorzugsweise in Gegenwart eines Überschusses an gasförmigem Ammoniak oder nach Lösung des Borazins in flüssigem Ammoniak durchgeführt.
In the context of this preferred variant, the following are particularly preferred as chemical inductors:
  • A primary amine of the formula R-NH 2 , where R is an unbranched or branched alkyl group which has 1 to 12 carbon atoms and in particular primary amines of the formula: MeNH 2 , iPrNH 2 and nBuNH 2 ; or
  • A diamine of the formula H 2 N-CH 2 - (CH 2 ) n -NH 2 , where n = 1, 2, 3, 4 or 5 and in particular the ethylenediamine (H 2 N-CH 2 -CH 2 -NH 2 ); or
  • - ammonia. In this connection, this polymerization is preferably carried out in the presence of an excess of gaseous ammonia or after the borazine has been dissolved in liquid ammonia.

Es wird festgestellt, dass mit den sekundären Aminen (RR'NH, z. B. Et2NH) die Reaktion einen größeren molaren Anteil an RR'NH erfordert, um identische Massenausbeuten zu erhalten. Mit tertiären Aminen (z. B. Diazabicycloundecen, DBU) ist die Polymerisation noch langsamer.It is found that with the secondary amines (RR'NH, e.g. Et 2 NH) the reaction requires a larger molar proportion of RR'NH in order to obtain identical mass yields. The polymerization is even slower with tertiary amines (e.g. diazabicycloundecene, DBU).

Die induzierte (beschleunigte) Polymerisation des Borazins, im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführt, wir im allgemeinen bei einer Temperatur zwischen –100°C und Raumtemperatur durchgeführt (sie kann gleichwohl bei einer höheren Temperatur sein, welche durch die Refluxtemperatur (Siedetemperatur) der Reaktionsmischung begrenzt ist) mit einer geeigneten Menge an Induktor, wobei die geeignete Menge in einem großen Bereich variieren kann (z. B. 5 bis 300 Mol-% in Bezug auf Borazin).The induced (accelerated) polymerization of borazine, carried out in the context of the present invention, we generally carried out at a temperature between -100 ° C and room temperature (see can nevertheless at a higher Temperature, which is determined by the reflux temperature (boiling temperature) of the Reaction mixture is limited) with a suitable amount of inductor, the appropriate amount can vary within a wide range (e.g. 5 to 300 mole% with respect to borazine).

Als Induktor der Polymerisation ist ganz besonders Ethylendiamin oder Ammoniak bevorzugt. Insbesondere wird das Vorhandensein von Ammoniak bevorzugt, welcher in flüssigem Zustand die gute Durchmischung der Reaktanten begünstigt und bei starkem Überschuss die Polymerisationskinetik beschleunigt, ohne eine exotherme Erwärmung auszulösen.As an inducer of the polymerization very particularly preferred ethylenediamine or ammonia. In particular the presence of ammonia, which is in the liquid state, is preferred the good mixing of the reactants favors and with a strong excess accelerates the polymerization kinetics without triggering exothermic heating.

Gemäß einer besonders bevorzugten Variante des Verfahrens der Erfindung wird das polykondensierte Borazin, welches zur Imprägnierung der Faser-Vorformen verwendet wird, durch Polymerisation von Borazin in Lösung eines Überschusses an flüssigem Ammoniak erhalten (5 bis 10 Mol-Ammoniak pro Mol Borazin) und wird für die Imprägnierung in Ethylenglycoldimethylether (Monoglyme) verwendet. Das Polyborazin wird verwendet nach Entfernen von überschüssigem Ammoniak, evtl. unter Vakuum.According to a particularly preferred Variant of the method of the invention is the polycondensed Borazin, which is used for impregnation the fiber preforms is used by polymerization of borazine in solution of an excess on liquid Obtain ammonia (5 to 10 moles of ammonia per mole of borazine) and will for the impregnation used in ethylene glycol dimethyl ether (monoglyme). The polyborazine is used after removing excess ammonia, possibly under Vacuum.

Oben ist polykondensiertes Borazin, welches durch (vorzugsweise induzierte) Polymerisation von nicht-substituiertem Borazin erhalten wurde. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es in keiner Weise ausgeschlossen, polykondensiertes Borazin als Vorstufe der neuartigen Bornitridbeschichtung durch Polymerisation von substituierten Borazinen zu erhalten, insbesondere von N-Alkyl und/oder B-Alkylborazinen (z. B. N-Trimethylborazin und N-Triisopropylborazin). Unter Alkyl wird im allgemeinen eine lineare oder verzweigte (C, bis C8) Alkyl-Gruppe verstanden. Somit umfasst im vorliegenden Text die Bezeichnung Borazin das Borazin und seine substituierten Derivate, und der Begriff Polyborazin umfasst ebenfalls Polymere auf Basis von polymerisiertem Borazin wie auch auf Basis von seinen polymerisierten Derivaten.Above is polycondensed borazine, which was obtained by (preferably induced) polymerization of unsubstituted borazine. In the context of the present invention, it is in no way excluded to obtain polycondensed borazine as a precursor of the novel boron nitride coating by polymerizing substituted borazines, in particular N-alkyl and / or B-alkyl borazines (e.g. N-trimethyl borazine and N-triisopropyl borazine ). Alkyl is generally understood to mean a linear or branched (C 1 to C 8 ) alkyl group. Thus, in the present text the term borazine encompasses the borazine and its substituted derivatives, and the term polyborazine also encompasses polymers based on polymerized borazine as well as based on its polymerized derivatives.

Das Verfahren der Erfindung, bei welchem in charakteristischer Weise eine wasserfreie Lösung von polykondensiertem Borazin für die Phase der Imprägnierung vorhanden ist, weist einen Pyrolyseschritt der imprägnierten Vorformen auf, welcher nicht neuartig ist. Dieser Pyrolyseschritt wird vorzugsweise unter trockenem Stickstoff oder Argon durchgeführt (im Allgemeinen bei 1000°C). Tatsächlich kann sie zwischen 700 und 1800°C durchgeführt werden.The method of the invention which is characteristic of an anhydrous solution of polycondensed Borazin for the impregnation phase is present, has a pyrolysis step of the impregnated Preform on which is not new. This pyrolysis step is preferably carried out under dry nitrogen or argon (in Generally at 1000 ° C). Indeed it can be between 700 and 1800 ° C carried out become.

Das Verfahren der Erfindung – Verfahren mittels Flüssigkeit – erzeugt auf der Oberfläche von Faser-Vorformen eine neuartige Beschichtung (BN, vorher Polyborazin), welche eine schwache Volumenschrumpfung aufweist und welche perfekt an den Faser-Vorformen haftet (kein Fragment der Beschichtung löst sich ab, während der fertige Verbundwerkstoff belastet wird). Außerdem ist die Beschichtung verantwortlich für eine Entkopplung von Fasern und Matrix, welche zum gewünschten dissipativen Reißen führt und eine leistungsfähige festigende Interphase bilden kann.The method of the invention - method using liquid - generated on the surface a new coating of fiber preforms (BN, previously polyborazine), which has weak volume shrinkage and which is perfect adheres to the fiber preforms (no fragment of the coating comes off off while the finished composite is loaded). In addition, the coating responsible for a decoupling of fibers and matrix, which leads to the desired dissipative tearing leads and a powerful can form a consolidating interphase.

Die Anmelderin konnte nicht ähnliche Ergebnisse mit SiC-Beschichtungen aus PVS oder PSS erzielen. Diese Beschichtungen bilden keine leistungsfähigen Interphasen.The applicant could not find anything similar Achieve results with SiC coatings from PVS or PSS. This Coatings do not form efficient interphases.

Gemäß dem letzten Ziel betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialien, welche als Verstärkung die Faser-Vor formen einbeziehen, die auf charakteristische Weise mit der Bornitridbeschichtung mit granulärer mikroporöser Struktur beschichtet sind. Dieses Herstellungsverfahren weist auf:

  • – die Herstellung von Faser-Vorformen gemäß dem ersten Ziel der vorliegenden Erfindung (d. h. mit einer granulären mikroporösen Bornitridbeschichtung bedeckten Faser-Vorformen) wobei die Herstellung bevorzugt gemäß dem zweiten Ziel der Erfindung (oben dargestellt) durchgeführt wird, wobei eine wasserfreie Lösung von polykondensiertem Borazin vorhanden ist, die vorzugsweise durch chemisch induzierte (beschleunigte) Polymerisation von erhalten wurde;
  • – Verdichtung der mit der Beschichtung beschichteten Faser-Vorformen durch CVI.
According to the last object, the present invention relates to a method for producing composite materials which, as reinforcement, include the fiber pre-forms which are coated in a characteristic manner with the boron nitride coating with a granular microporous structure. This manufacturing process features:
  • The manufacture of fiber preforms according to the first object of the present invention (ie fiber preforms covered with a granular microporous boron nitride coating), the manufacture preferably being carried out according to the second object of the invention (shown above), using an anhydrous solution of polycondensed borazine is present, which was preferably obtained by chemically induced (accelerated) polymerization of;
  • - Compression of the fiber preforms coated with the coating by CVI.

Die Verdichtung findet gemäß einem bekannten Verfahren (CVI) statt. In dem Fall, bei welchem die Faser-Vorformen bevorzugt verfestigt erhalten werden (gemäß der bevorzugten Durchführungsvariante ihrer Herstellung: Die erzeugten Bornitridbeschichtungen haben eine ausreichende Dicke, um eine verfestigende Interphase zu bilden), verzichtet man bei ihrer Verdichtung auf jegliche Halterung. Die Verdichtung wird gemäß dieser vorteilhaften Variante mit verfestigten Faser-Vorformen durchgeführt.The compression takes place according to one known procedures (CVI) instead. In the case where the fiber preforms are preferably obtained solidified (according to the preferred implementation variant their production: The boron nitride coatings produced have a sufficient thickness to form a solidifying interphase), you dispense with any bracket for their compression. The Densification is according to this advantageous variant carried out with solidified fiber preforms.

Die hier beanspruchte Erfindung wird durch die angefügten drei Figuren (Mikrographien) illustriert. Es handelt sich um Schnitte von thermostrukturalen Verbundmaterialien der Erfindung in verschiedenen Vergrößerungen:The invention claimed here through the attached three figures (micrographs) illustrated. These are cuts of thermostructural composite materials of the invention in various magnifications:

Auf 1 – Mikrographie mit einer Vergrößerung von 3000 – sieht man deutlich die Fasern F, bedeckt mit der Bornitridbeschichtung (verfestigende Interphase IBN) der Erfindung, welche in der Matrix M (SiC durch CVI erhalten) getränkt sind;On 1 - Micrography with a magnification of 3000 - one can clearly see the fibers F, covered with the boron nitride coating (solidifying interphase I BN ) of the invention, which are soaked in the matrix M (SiC obtained by CVI);

Auf 2 – Mikrographie mit einer Vergrößerung von 50.000 – sieht man genauer die Zone der Interphase IBN mit einer Dicke von ca. 0,5 μm. Der granuläre, mikroporöse Charakter der Interphase IBN erscheint auf diesem Abzug.On 2 - Micrography with a magnification of 50,000 - you can see more precisely the zone of the Interphase I BN with a thickness of approx. 0.5 μm. The granular, microporous character of Interphase I BN appears on this print.

Auf 3 – Mikrographie mit einer Vergrößerung von 100.000 – ist ein Detail der Interphase IBN gezeigt. Ihre granuläre, mikroporöse Struktur tritt deutlich hervor.On 3 - Micrography with a magnification of 100,000 - a detail of the Interphase I BN is shown. Their granular, microporous structure is clearly visible.

Die nachfolgenden Beispiele zeigen auf nicht einschränkende Weise jedes der Ziele der vorliegenden Erfindung.The following examples show to non-limiting Way each of the objects of the present invention.

Beispiel 1:Example 1:

Herstellung von polykondensiertem Polyborazin durch induzierte Polymerisation durch 10% EthylendiaminManufacture of polycondensed Polyborazine by induced polymerization by 10% ethylenediamine

In einem 100 ml Kolben, welcher in einem Handschuhkasten unter trockenem Argon angeordnet ist, werden 4,0 g Borazin eingebracht.In a 100 ml flask, which is in a glove box is placed under dry argon 4.0 g of borazine were introduced.

Unter Bewegung des Kolbens durch Rotation wird ein Volumen an Ethylendiamin HN2-CH2-CN2-NH2 eingespritzt, welches 10 Mol-% der Borazinmenge oder 0,3 g entspricht: Die stark exotherme Reaktion löst die sofortige Bildung eines Gels aus, begleitet von einem Polymer-Aerosol, welches den Kolben füllt, und ebenfalls eine teilweise Eliminierung von Borazin durch Verdampfung aufgrund seines niedrigen Siedepunkts (θb = 55°C).While moving the piston by rotation, a volume of ethylenediamine HN 2 -CH 2 -CN 2 -NH 2 is injected, which corresponds to 10 mol% of the amount of borazine or 0.3 g: the strongly exothermic reaction triggers the immediate formation of a gel, accompanied by a polymer aerosol that fills the flask and also a partial elimination of borazine by evaporation due to its low boiling point (θ b = 55 ° C).

Der Kolben wird dann mit einem Rückflusskühler und einem Hahn verbunden, über welchen ein Strom mit inertem Gas, vorzugsweise trockenem Argon (nur 5 bis 10 ppm Wasser enthaltend) eingebracht wird, um die Reaktion außerhalb des Handschuhkastens fortzusetzen. Ein Erhitzen auf 95°C für 5 min nach einem Temperaturanstieg derselben Zeitdauer reicht aus, das Gel in einen festen Polyborazinschaum umzuwandeln, wobei nur schwache Spuren von Unlöslichkeit verbleiben, wenn er in THF gelöst wird.The flask is then fitted with a reflux condenser and connected to a rooster which is a stream of inert gas, preferably dry argon (containing only 5 to 10 ppm water) is introduced to the reaction outside of the glove box to continue. Heating at 95 ° C for 5 min after a temperature rise of the same length of time is sufficient that Convert gel into a solid polyborazine foam, using only weak Traces of insolubility remain when dissolved in THF becomes.

Die Folge der nicht kontrollierbaren Verdampfung eines Teils des Borazins ist eine reproduzierbare, im allgemeinen zwischen 70 und 90% liegende Endausbeute.The consequence of the uncontrollable Evaporation of part of the borazine is reproducible, in general final yield between 70 and 90%.

Durchführung des polykondensierten BorazinsImplementation of the polycondensed borazine

Imprägnierung:Impregnation:

Stränge von Siliciumcarbidfasern vom Hersteller Nippon Carbon und vom Typ Nicalon NLM 202 werden thermisch entfettet. Für manche von ihnen wird die thermische Behandlung verlängert, um ihren Anteil an Oberflächensauerstoff zu reduzieren, der auf die mit dem Entfetten verbundene Bildung von Kieselsäure folgt. Diese Behandlung nach Entfetten bringt den Gewichtanteil von Sauerstoff von 16 auf 13%.Strands of silicon carbide fibers from the manufacturer Nippon Carbon and the type Nicalon NLM 202 thermally degreased. For some of them are extended to thermal treatment their share of surface oxygen to reduce the education associated with degreasing of silica follows. This treatment after degreasing brings the weight percentage of oxygen from 16 to 13%.

Die Stränge werden dann auf einem Rahmen aus Graphit aufgewickelt, so dass sich 12 Segmente mit einer Länge von 85 mm bilden. Nach einer Trocknung von ca. 20 min bei einer Temperatur von 120°C zum Eliminieren von absorbiertem Wasser wird der gewickelte Rahmen im Handschuhkasten unter trockenes Argon gebracht.The strands are then wound on a graphite frame so that 12 segments with a length of 85 mm are formed. After drying for approx. 20 min at a temperature of 120 ° C to eliminate absorbed water, the wrapped frame in the glove box is placed under dry conditions brought gon.

Ein Vorversuch zeigt, dass jedes Segment des Stranges in der Lage ist, durch Kapillarität 50 μl Lösung (Lösungsmittel: THF) aufzunehmen, welche mit Hilfe einer automatischen Pipette aufgebracht werden.A preliminary test shows that each Segment of the strand is able to capillary 50 μl solution (solvent: THF), which is applied using an automatic pipette become.

Die Konzentration einer ersten Lösung ermöglicht, eine Dicke des Pyrolysats von 1,2 μm auf jeder Faser eines der Segmente zu erhalten, wenn man dort die berechneten 50 μl aufbringt. Sie ist 13,6%. Die Lösung enthält 3,3 g polykondensiertes Borazin und 20,7 g wasserfreies THF. Sie wird als Stammlösung bezeichnet. Jede Probenentnahme von 50 μl, welche auf einem Strangsegment aufgebracht wird, enthält 3,7 mg polykondensiertes Borazin: Das führt zu einer Dicke von Bornitrid von 1,2 μm auf jeder Faser. Aufeinander folgende Verdünnungen dieser Stammlösung ermöglichen es, Pyrolysat-Dicken von 1,0 μm, 0,8 μm, 0,5 μm, 0,3 μm bzw. 0,1 μm zu erhalten, wobei auf jedem Segment 50 μl dieser verdünnten Lösungen aufgetragen wird.The concentration of a first solution enables a thickness of the pyrolysate of 1.2 μm on each fiber one of the Obtain segments if you apply the calculated 50 μl there. It is 13.6%. The solution contains 3.3 g polycondensed borazine and 20.7 g anhydrous THF. she will as a stock solution designated. Each 50 μl sample taken on a strand segment is applied contains 3.7 mg polycondensed borazine: this leads to a thickness of boron nitride of 1.2 μm on every fiber. Allow successive dilutions of this stock solution pyrolysate thicknesses of 1.0 μm, 0.8 μm, 0.5 μm, 0.3 μm and 0.1 μm are obtained, with 50 μl on each segment this diluted solutions is applied.

Ihre Eigenschaften sind wie folgt:
[PBA] = 11,1% ⇒ mPBA = 3,0 mg Polyborazin pro Probe von 50 μl ⇒ 1,0 μm Pyrolysat
[PBA] = 8,8% ⇒ mPBA = 2,4 mg Polyborazin pro Probe von 50 μl ⇒ 0,8 μm Pyrolysat
[PBA] = 5,4% ⇒ mPBA = 1,5 mg Polyborazin pro Probe von 50 μl ⇒ 0,5 μm Pyrolysat
[PBA] = 3,2% ⇒ mPBA = 0,9 mg Polyborazin pro Probe von 50 μl ⇒ 0,3 μm Pyrolysat
[PBA] = 1,1% ⇒ mPBA = 0,3 mg Polyborazin pro Probe von 50 μl ⇒ 0,1 μm Pyrolysat
Their characteristics are as follows:
[PBA] = 11.1% ⇒ m PBA = 3.0 mg polyborazine per sample of 50 μl ⇒ 1.0 μm pyrolysate
[PBA] = 8.8% ⇒ m PBA = 2.4 mg polyborazine per sample of 50 μl ⇒ 0.8 μm pyrolysate
[PBA] = 5.4% ⇒ m PBA = 1.5 mg polyborazine per sample of 50 μl ⇒ 0.5 μm pyrolysate
[PBA] = 3.2% ⇒ m PBA = 0.9 mg polyborazine per sample of 50 μl ⇒ 0.3 μm pyrolysate
[PBA] = 1.1% ⇒ m PBA = 0.3 mg polyborazine per sample of 50 μl ⇒ 0.1 μm pyrolysate

Zwei Segmente der Stränge werden mit der gleichen Lösung imprägniert, um die Reproduzierbarkeit der Methode zu verifizieren.Two segments of the strands will be with the same solution impregnated to verify the reproducibility of the method.

Pyrolyse:pyrolysis:

Nach Verdampfen des Lösungsmittels wird der Rahmen von dem Handschuhkasten zum Pyrolyseofen in einem mit trockenem Argon gefüllten Exsikkator transportiert.After evaporation of the solvent the frame from the glove box to the pyrolysis furnace becomes one filled with dry argon Desiccator transported.

Die Pyrolyse der imprägnierten Stränge wird auf ihrem Rahmen in einem Graphitofen unter Stickstoffatmosphäre unter den folgenden Bedingungen durchgeführt: Anstieg bei 0,5°C·min–1 bis auf 750°C, anschließend bei 2°C·min–1 bis auf 1000°C, eine Stufe von einer Stunde bei dieser Temperatur und Rückkehr zur Umgebungstemperatur gemäß der thermischen Trägheit des Ofens.The pyrolysis of the impregnated strands is carried out on their frame in a graphite furnace under a nitrogen atmosphere under the following conditions: increase at 0.5 ° C · min -1 to 750 ° C, then at 2 ° C · min -1 up to 1000 ° C, a one hour step at this temperature and return to ambient temperature according to the thermal inertia of the furnace.

Verdichtung:Compression:

Die Stränge werden auf ihrem Rahmen verdichtet durch Ablagerungen von Siliciumcarbid in der Dampfphase (CVI, klassisches Verfahren).The strands are on their frame densified by deposits of silicon carbide in the vapor phase (CVI, classic method).

Charakterisierung:Characterization:

Nach Rückholen des Rahmens werden die Verbundstränge durch Mikrographie ihrer orthogonalen Schnitte und ihrer Risszonen nach Verbiegen charakterisiert.After retrieving the frame the composite strands by micrographing their orthogonal cuts and their tear zones characterized after bending.

Die Beobachtungen zeigen, dass das Bornitrid die Fasern gleichförmig bedeckt, dass die Stränge nach Entfetten nachbehandelt sind oder nicht, und dass die Menge des vorhandenen Polymers mehr oder weniger gleichmäßig ist. Die Untersuchung der Rissflächen zeigt eine progressive Beschädigung mit Extraktion der Fasern, typisch für dissipative Risse.The observations show that that Boron nitride makes the fibers uniform that covered the strands after Degreasing aftertreatment or not, and that the amount of existing polymer is more or less uniform. The investigation of the crack surfaces shows progressive damage with fiber extraction, typical of dissipative cracks.

Beispiel 2Example 2

Herstellung von polykondensiertem Borazin durch Polymerisation, welche durch einen Überschuss an Ammoniak (verflüssigtem Ammoniak) induziert wurdeManufacture of polycondensed Borazine by polymerization caused by an excess of ammonia (liquefied Ammonia) was induced

In einem Dreihalskolben, der auf eine Temperatur von etwa –60°C abgekühlt wurde und ständig mit trockenem Stickstoff gespült wird, werden durch ein Septum die Reaktanten im Verhältnis von 8 Mol Ammoniak pro Mol Borazin eingebracht. Im Fall des vorliegenden Beispiels wurden 14,0 g Borazin in 23 g Ammoniak mit Hilfe einer Spritze, welche im Handschuhkasten beladen wurde, eingebracht. Die Mischung der Reaktanten liegt in Form einer viskosen Flüssigkeit vor, welche durch kurzes Schütteln vermischt wird. Beim Wiederansteigen der Temperatur auf 0°C, was ca. 2 h andauert, nach dem Herausnehmen aus dem Kühlbad, sind die beiden Reaktanten im flüssigen Zustand. Das ermöglicht ihre intensive Durchmischung (die sich nicht erreichen lässt, wenn der Ammoniak (Siedepunkt ≈ –33°C) gasförmig gewesen wäre). Die tiefe Temperatur ermöglicht es auch, die durch den stark exothermen Charakter der Reaktion erzeugte Wärme zu absorbieren, wodurch die Reaktivität gemäßigt wird, ohne frühzeitige Präzipitation eines Teil !! s !! des Polymers, dessen progressive Vernetzung zu einer teilweisen Unlöslichkeit des Endprodukts geführt hätte. Am Ende der Reaktion war das polykondensierte Borazin in Form eines Schaums, der sich schnell verfestigte. Seine Masse war 17,3 g, d. h. größer als die Masse des eingebrachten Borazins, was darauf hindeutet, dass der Ammo niak zur Bildung des erhaltenen Makromoleküls beitrug. Folglich war die Ausbeute in Bezug auf das monumere Borazin, die einzig berechenbare Ausbeute in einem solchen Fall (ungesteuerter Überschuss), größer als 100%, im Bereich von 120 bis 125% von einem Versuch zum nächsten liegend; diese Effizienz zeigt die gute Reproduzierbarkeit des Verfahrens.The reactants are introduced through a septum into a three-necked flask, which has been cooled to a temperature of about -60 ° C. and is constantly flushed with dry nitrogen, in the ratio of 8 moles of ammonia per mole of borazine. In the case of the present example, 14.0 g of borazine in 23 g of ammonia were introduced using a syringe which was loaded in the glove box. The mixture of the reactants is in the form of a viscous liquid which is mixed by briefly shaking. When the temperature rises again to 0 ° C, which takes about 2 hours after being removed from the cooling bath, the two reactants are in the liquid state. This enables their intensive mixing (which cannot be achieved if the ammonia (boiling point ≈ –33 ° C) was gaseous). The low temperature also makes it possible to absorb the heat generated by the highly exothermic nature of the reaction, which moderates the reactivity without premature precipitation of a part !! s !! of the polymer, the progressive crosslinking of which would have made the end product partially insoluble. At the end of the reaction, the polycondensed borazine was in the form of a foam that quickly solidified. Its mass was 17.3 g, ie greater than the mass of the borazine introduced, which indicates that the ammonia to form the Macromolecule obtained. Thus, the yield in terms of the monomeric borazine, the only predictable yield in such a case (uncontrolled excess), was greater than 100%, ranging from 120 to 125% from one trial to the next; this efficiency shows the good reproducibility of the process.

Nachdem der verbleibende Ammoniak unter Vakuum extrahiert wurde, wurde über einem Zeitraum, der nicht über ca. 20 h hinausging, Monoglyme hinzugefügt, was zu einem sehr stabilen, milchigen Sol führte.After the remaining ammonia extracted under vacuum over a period of time that did not exceed approx. Went out for 20 h, added monoglyme, resulting in a very stable, milky sol led.

Der Monoglyme wurde dem THF (Siedepunkt: 65°C) vorgezogen, aufgrund seines stark polaren Charakters, welcher die langfristige Stabilität des erhaltenen Sols begünstigt, und auch aufgrund seines Siedepunkts (Siedepunkt: 84°C), was zu einer größeren Flexibilität bei der Durchführung führte, durch Erleichtern einer besseren zeitlichen Kontrolle der Klebrigkeit der vorimprägnierten Elemente.The monoglyme was the THF (boiling point: 65 ° C) brought forward, due to its strongly polar character, which is the long-term stability of the sol received, and also because of its boiling point (boiling point: 84 ° C) what to greater flexibility in execution led, by facilitating better time control of stickiness the pre-impregnated Elements.

Einsatz des kondensierten PolymersUse of the condensed Polymers

Imprägnierungimpregnation

Zielvorgabe war es, vier Stapel von sechs Lagen von zweidirektionalem Nicalon NLM 202 Stoff mit den Ausmaßen 140 mm × 50 mm zu machen:

  • – Zwei der Tücher wurden nur thermisch entfettet und wurden imprägniert:
  • – eines mit einem Sol, welches eine Masse an kondensiertem Polyborazin enthielt, um nach Pyrolyse eine Interphase mit einer Dicke von 1,2 μm zu ergeben; und
  • – das andere mit einem Sol, welches eine Masse an kondensiertem Polyborazin enthielt, um eine Interphase mit einer Dicke von 0,4 μm nach Pyrolyse zu ergeben;
  • – zwei der Tücher wurden durch Wärmebehandlung entfettet und anschließend einer Nachbehandlung zur Reduktion des Sauerstoffoberflächenanteils der Fasern, aus welchen sie gebildet sind, unterzogen und wurden imprägniert:
  • – eines mit einem Sol, welches eine Masse an kondensiertem Polyborazin enthielt, um eine Interphase mit einer Dicke von 1,2 μm nach Pyrolyse zu ergeben; und
  • – das andere mit einem Sol, welches eines Masse an kondensiertem Polyborazin enthielt, um eine Interphase mit einer Dicke von 0,4 μm nach Pyrolyse zu ergeben.
The goal was to make four stacks of six layers of two-way Nicalon NLM 202 fabric measuring 140mm x 50mm:
  • - Two of the cloths were only degreased thermally and were impregnated:
  • One with a sol which contained a mass of condensed polyborazine to give an interphase with a thickness of 1.2 μm after pyrolysis; and
  • The other with a sol containing a mass of condensed polyborazine to give an interphase with a thickness of 0.4 μm after pyrolysis;
  • - Two of the wipes were degreased by heat treatment and then subjected to a post-treatment to reduce the oxygen surface portion of the fibers from which they are formed, and were impregnated:
  • One with a sol containing a mass of condensed polyborazine to give an interphase with a thickness of 1.2 μm after pyrolysis; and
  • - the other with a sol containing a mass of condensed polyborazine to give an interphase with a thickness of 0.4 μm after pyrolysis.

Das Verfahren war wie folgt:

  • – Jeder Stapel wurde in ein Teflon-beschichtetes Gewebegefäß eingebracht, welches auf ca. 120°C für eine Zeitspanne von 30 min erhitzt wurde, und die Anordnung wurde in den Handschuhkasten eingebracht;
  • – das Volumen der vier Imprägnierungssole wurde gleich gewählt wie das freie Volumen in jedem der Stapel, d. h. 15 ml,
  • – die Masse des polykondensierten Borazins, das in jedem der beiden Sole zum Erzeugen einer Interphase von 1,2 μm enthalten ist, ist 4,2 g (d. h. [PBA]M = 32%);
  • – die Masse des polykondensierten Borazins, das in jedem der beiden Sole zum Erzeugen einer Interphase von 0,4 μm enthalten ist, ist 1,3 g (d. h. [PBA]m = 10%).
The procedure was as follows:
  • - Each stack was placed in a Teflon-coated tissue jar which was heated to approximately 120 ° C for a period of 30 minutes and the assembly was placed in the glove box;
  • The volume of the four impregnation brines was chosen to be the same as the free volume in each of the stacks, ie 15 ml,
  • The mass of the polycondensed borazine contained in each of the two brines to produce an interphase of 1.2 μm is 4.2 g (ie [PBA] M = 32%);
  • - The mass of the polycondensed borazine, which is contained in each of the two brines to produce an interphase of 0.4 μm, is 1.3 g (ie [PBA] m = 10%).

Die Sole wurden auf die entsprechenden Stapel gegossen und getrocknet, so dass das Lösungsmittel verdampfte.The brine was applied to the appropriate Pour poured and dried so that the solvent evaporated.

Pyrolysepyrolysis

Nach Verdampfen des Lösungsmittels wurde der Transport zum Ofen und die Pyrolyse wie in Beispiel 1 durchgeführt.After evaporation of the solvent the transport to the furnace and the pyrolysis became as in Example 1 carried out.

Verdichtungcompression

Die Verdichtung wurde konventionell durch CVI durchgeführt, bis eine Dichte von ca. 2,3 erreicht wurde.The compression became conventional carried out by CVI, until a density of approx. 2.3 was reached.

Charakterisierungcharacterization

Die mechanischen Eigenschaften der verdichteten Verbundwerkstoffe wurden getestet. Üblicherweise wurden Zugfestigkeitswerte von 150 MPa und Dehnungswerte von 0,15 bis 0,2% erhalten.The mechanical properties of the compacted composites were tested. Usually tensile strength values were of 150 MPa and elongation values of 0.15 to 0.2%.

Diese mittlere Leistungsfähigkeit ist ähnlich der, die mit dem SiC/SiC-Verbundwerkstoffen der ersten Generation mit Interphase aus pyrolytischem Kohlenstoff (PyrC) erhalten wurde.This medium performance is similar the one with the first generation SiC / SiC composites obtained with interphase from pyrolytic carbon (PyrC).

Claims (7)

Verfahren zur Herstellung Faser-Vorformen, deren Verstärkungsfasern mit einer Beschichtung aus Bornitrid bedeckt sind, die dazu bestimmt ist, eine Interphase zwischen den Fasern und einer Verdichtungsmatrix der Vorformen zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist: – Erzeugen einer wasserfreien Lösung von polykondensiertem Borazin;
Figure 00220001
– Imprägnieren der Faser-Vorformen, welche einen geeigneten Oberflächenzustand aufweisen, mit der wasserfreien Lösung von polykondensiertem Borazin unter trockener, inerter Atmosphäre, vorzugsweise unter trockenem Argon oder Stickstoff; – Pyrolyse der imprägnierten Faser-Vorformen unter trockener, inerte Atmosphäre, vorzugsweise unter trockenem Argon oder Stickstoff.
Process for the production of fiber preforms, the reinforcing fibers of which are covered with a boron nitride coating intended to form an interphase between the fibers and a compression matrix of the preforms, characterized in that it comprises: - producing an anhydrous solution of polycondensed borazine ;
Figure 00220001
Impregnation of the fiber preforms, which have a suitable surface condition, with the anhydrous solution of polycondensed borazine under a dry, inert atmosphere, preferably under dry argon or nitrogen; - Pyrolysis of the impregnated fiber preforms in a dry, inert atmosphere, preferably under dry argon or nitrogen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das polykondensierte Borazin durch chemisch induzierte Polymerisation des Borazins erhalten wird; dass die Polymerisation in trockener Atmosphäre und wasserfreier Umgebung in Gegenwart mindestens eines induzierenden Agens, ausgewählt aus den primären Mono- oder Diaminen, den sekundären Aminen und dem Ammoniak, durchgeführt wird.A method according to claim 1, characterized in that the polycondensed borazine by chemically induced polymerization of the borazine is obtained; that the polymerization in dry Atmosphere and anhydrous environment in the presence of at least one inducing Agent selected from the primary Mono- or diamines, the secondary Amines and the ammonia is carried out. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das induzierende Agens ein primäres Amin der Formel R-NH2 ist, wobei R eine unverzweigte oder verzweigte Alkylgruppe ist, die 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, oder ein Diamin der Formel HN2-CH2-(CH2)n-NH2 mit n = 1,2,3,4 oder 5 ist.A method according to claim 2, characterized in that the inducing agent is a primary amine of the formula R-NH 2 , wherein R is an unbranched or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a diamine of the formula HN 2 -CH 2 - (CH 2 ) n -NH 2 with n = 1, 2, 3, 4 or 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Imprägnieren mit dem polykondensierten Borazin, gelöst in wasserfreiem Tetrahydrofuran (THF) oder wasserfreiem 1,2 Dimethoxy-ethan (Ethylenglycoldimethylether, Monoglyme) durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that impregnation with the polycondensed borazine, dissolved in anhydrous tetrahydrofuran (THF) or anhydrous 1,2-dimethoxy-ethane (ethylene glycol dimethyl ether, Monoglyme) becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das polykondensierte Borazin durch Polymerisation von in flüssigem Ammoniak gelösten Borazin erhalten wird und dass das Imprägnieren mit dem polykondensierten Borazin in wasserfreiem 1,2 Dimethoxyethan (Ethylenglycoldimethylether, Monoglyme) durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the polycondensed borazine by polymerizing in liquid ammonia dissolved Borazine is obtained and that the impregnation with the polycondensed Borazine in anhydrous 1,2-dimethoxyethane (ethylene glycol dimethyl ether, monoglyme) carried out becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Imprägnieren auf entfetteten Faser-Vorformen, sogar auf zur Verminderung des Anteils an Oberflächen-Sauerstoff nachbehandelten Faser-Vorformen durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that that impregnation on degreased fiber preforms, even to reduce the Proportion of surface oxygen post-treated fiber preforming is carried out. Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist: – die Herstellung von Faser-Vorformen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erzeugten Beschichtungen aus Bornitrid vorzugsweise eine derartige Dicke haben, dass die mittels der Beschichtungen erhaltenen Vorformen verfestigt werden; – die Verdichtung durch CVI (chemische Infiltration in der Dampfphase) der beschichteten und vorzugsweise verfestigten Faser-Vorformen.Process for the production of composite materials, characterized in that it has: - the production of fiber preforms according to one of the claims 1 to 6, the boron nitride coatings produced preferably have such a thickness that that by means of the coatings preforms obtained are solidified; - compression by CVI (chemical vapor infiltration) of the coated and preferably solidified fiber preforms.
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